60592672 corte y relleno jesus

7/28/2019 60592672 Corte y Relleno Jesus

1/8

3. ETAPAS DE INVESTIGACIN

Para el manejo ptimo de este trabajo, se procedi a dividir lainvestigacin en tres etapas:" Etapa I: recopilacin de mapas y datos bibliohemerogrficos(Etapa de Recopilacin de informacin)" Etapa II: manejo de paquetes computacionales (digitalizacindel mapa y levantamiento en 2D y 3D)." Etapa III: obtencin de resultados a base de anlisis numricos(construcciones de perfiles longitudinales, transversales ycalculo de reas y volmenes).

3.1. ETAPA 1: Recopilacin de informacin

3.1.1. Recopilacin de mapas topogrficos En esta etapa serecolectaron datos bibliogrficos, referentes al rea de estudio, yse seleccionaron los mapas del rea a digitalizar.El mapa empleado para la digitalizacin fue el mapa geolgicoestructural del rea de la Cuenca del Ro Mucujn, tomado de laBiblioteca de la Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales dela Universidad de los Andes. Escala 1:25.000. 3.1.2. Recopilacinde material bibliohemerogrfico Se realiz una revisin dealgunos de los trabajos publicados referentes al rea de estudio,en la biblioteca de la Facultad de Ingeniera de la Universidad de

los Andes, as como en textos pertenecientes a particulares;adems se consultaron tesis realizadas en aos anteriores en laEscuela de Ingeniera Geolgica. La bsqueda de informacin atravs de organismos como la Corporacin de los Andes(CORPOANDES), la Alcalda del Municipio Libertador, laGobernacin del Estado Mrida, Instituto de Infraestructura delEstado Mrida (INFRAM), Ministerio de Infraestructura (MINFRA),Ministerio del Ambiente y de los Recursos Naturales (MARN),contribuy a obtener la informacin suficiente sobre la geologa y

topografa de la zona.3.2. ETAPA 2: Manejo de paquetes computacionales

3.2.1. Digitalizacin a travs del programa Auto CAD LT3.2.1.1. Digitalizacin del mapa


2/8

Se digitaliza la imagen del mapa original a travs del escnerprocediendo a pegarlo en el programa, como un objeto ole,modificando sus propiedades, aqu es necesario bloquear larelacin ancho-largo para evitar la distorsin de la imagen. Sepegan las imgenes restantes del mapa hacindolas coincidir lomejor posible.

Creando una nueva capa inicia el proceso de digitalizacin, elcual consiste en agrandar la imagen empleando la funcin zoom,con la finalidad de obtener un resultado ms preciso, luego seselecciona la opcin polilnea o lnea de tal manera que el puntoinicial este ubicado en el extremo de una lnea del mapa,colocando puntos consecutivos no muy distantes entre si,conservando una distancia relativamente fija entre ellos hasta el

punto final de la curva, la ventaja de ubicar las curvas en otrascapas diferentes, a la capa en la cual se encuentra el mapa esevitar que se modifique el tamao de la imagen adems evitaborrar las imgenes al momento de la impresin. Las demscurvas del mapa son trabajadas de igual forma.Una vez digitalizadas todas las curvas se selecciona cada unapara ajustar propiedades como la altura del objeto y el grosor dela lnea, para ello se utiliza la funcin Propiedades, aqu seintroducen los valores correspondientes a la cota de cada curva ylas de cota (2000, 2500, 3000, 3500, 4000) se le modifica el grosorde la lnea para resaltarlas debido a que son de cotas redondas.

En caso de ser necesaria la correccin de escala se puedemodificar multiplicando por un factor definido por el usuario odirectamente en los ajustes de la impresin.

3.2.1.2. Digitalizacin del perfil longitudinal Con el perfildibujado a mano se planteo una relacin entre la escala 1:100 y1:25.000, lo que permiti tener las coordenadas de los puntos con

los cuales se dibujaron las lneas, para las rasantes se utilizo elcomando lnea y para los puntos de terreno se empleo elcomando spiline, con la finalidad de suavizar el trazado delterreno y adaptndolo a la realidad. 3.2.1.3. Digitalizacin del

perfil transversal


3/8

Dado que Auto CAD LT trabaja en un sistema de coordenadascartesianas, se procede a construir una lnea vertical, comandolnea, en el punto (0,0) con una longitud de 12620m, que es ladistancia total del rea estudiada.

Trazando lneas horizontales cada 2050m, con la ayuda delcomando matriz, comenzando la primera en la progresiva 00+200,con un ancho de 300 m a cada lado de la lnea vertical (centerline).

Para el sistema que estamos empleando las coordenadas Xrepresentan las distancias a lo largo del ancho de explanacin,mientras que las coordenadas Y representan: dentro del perfil ladiferencia de cotas y fuera de l las distancia de cada una de las

secciones, por lo tanto, para poder ubicar las coordenadas de lospuntos en Y hay que encontrar las cotas correspondientes, conun artificio matemtico.

Ya obtenidas las cotas de los puntos, con el comando punto seintroducen todas las coordenadas (X,Y) de los mismos. La opcinpolar con el comando lnea, permite el trazado de lneas condeterminado ngulo. A partir de un extremo de la rasante se trazauna lnea con una ngulo de 45 con la horizontal, la cual debeintersectar algunos de los puntos ya introducidos, ese punto se

denomina chafln. Con esto se logra corroborar la precisin deldibujo realizado a mano de la seccin.

Con ayuda del comando polilnea se unen los dems puntos paraas simular el terreno.

Con el comando texto, copiar y pegar, se nombran cada uno delos puntos de las secciones.

3.2.2. Levantamiento del mapa en formato 2D y 3D con el

programa Surfer 8.0

Teniendo el mapa digitalizado es posible obtener las coordenadasde cada uno de sus puntos, con lo cual se construir la data quese le suministrar al programa para que genere los mapasdeseados.


4/8

Por medio del programa Auto CAD LT en el men herramienta, laopcin consultar es posible acceder a la lista de los valoresnumricos de las coordenadas (x, y, z) de cada uno de los puntos.

Para extraer dichos valores se copia el historial del archivo y se

pega en un documento del block de notas, con el fin de modificarla presentacin de los datos, para as facilitar su procesamientoen Excel, el cual consiste en eliminar todo tipo de texto dejandoslo los valores numricos.

Se copia el contenido de este documento y se pega en un libro deExcel, se ordenan las coordenadas, de forma que los valores X, Y,Z estn ubicadas en columnas consecutivas empezando por A, seremplazan los puntos por comas as como tambin se borran las

expresiones: "x=" e "y=", se procede al llenado de la terceracolumna que representa la elevacin de los puntos; con esto seculmina el ordenamiento de datos.

Para elaborar la cuadrcula o grid se utiliza la opcin data en elmen "grid", apareciendo un cuadro de dialogo donde se ingresala direccin del libro de Excel, verificando que las columnas A, B,C coincidan con las coordenadas X, Y, Z respectivamente. Seselecciona el mtodo a utilizar por el programa, con la opcin"crossvalidate" se designa el nmero de puntos que el software

procesar desarrollar la cuadrcula; en la ventana grid data esposible aumentar o disminuir el nmero de lneas verticales yhorizontales de la cuadrcula. Una vez creada se realizan loslevantamientos 2D y 3D.

Para el levantamiento en formato 2D se ingresa en la opcincurvas de nivel, se abre la cuadrcula y se coloca el valor de laequidistancia entre curvas a la cual se desea realizar ellevantamiento. Para el levantamiento 3D se selecciona el icono 3Dsurfaces, aqu aparece una ventana en la cual se abre el archivoque contiene la data y el resultado es el mapa en 3D. Paramodificar la escala de colores que representa las alturas de lascurvas se ingresa en el submen Propiedades.

3.3 ETAPA 3: Obtencin de resultados a base de anlisisnumricos


5/8

En esta etapa se realizan todos los clculos requeridos para laobtencin del perfil longitudinal, secciones transversales, ascomo tambin reas y volmenes de cortes y rellenos. 3.3.1.Muestra de clculo referente al Perfil Longitudinal Obtencin delas distancias:

Las distancias parciales de los puntos del terreno fueronobtenidas por medicin directa en el mapa a escala con el uso delescalmetro multiplicando por mil la escala 1:25.

Clculo de Distancias Progresivas:

Clculo de Cotas de Rasante: Para Puntos de la PrimeraRasante:

Para Puntos de la Segunda Rasante:

Para Puntos de la Tercera Rasante:

Para Clculo de Puntos de Paso


6/8

Donde:dc = Distancia de corte al punto de paso;dr = Distancia de relleno al punto de paso;CTc = Cota de Trabajo de Corte;CTr = Cota de Trabajo de Relleno.

Para Clculo de la Cota de Trabajo

Donde:

CT = Cota de Trabajo del Punto;CR = Cota Rasante del Punto;C = Cota de Terreno;Nota: en los Puntos de Paso la Cota de Trabajo es 0 debido a quela Cota de Rasante y el Terreno son iguales.

Clculo de rea:Se calculan aplicando mtodo de gauss

Clculo de Volmenes

3.3.2. Muestra de clculo referente a las SeccionesTransversales Las secciones transversales fueron ubicadas a lo


7/8

largo del alineamiento del perfil longitudinal o center line a unadistancia constante de 2050m iniciando en la progresiva 0+200, elancho de explanacin fue de 600m, con taludes de 45.Obtencin de las distancias Al igual que en el perfil longitudinalse hizo necesario el uso de las escala, ya que facilitaba larecopilacin de datos especficamente de distancias horizontalesy cotas; sin embargo algunos puntos no fueron tan sencillo dehallar y por ello se utilizo el mtodo de interpolacin grafica, enalgunos casos se tuvo que medir las distancias de la seccindirectamente para poder obtener un valor cercano al punto decorte y la cota fue hallada ubicando dichas distancias en el mapae interpolando. Clculo de reas: Se utiliza aplicando elmtodo de Gauss 2AR1-1= 709134-(366030)AR1-1= 537582m2 Clculo de volumen:

Se realiza entre dos secciones

- Si ambas secciones son de relleno:

- Si las dos secciones son de corte:

- En el caso de encontrarse corte y relleno entre las secciones

se calcula:

Donde:AR = rea de Relleno;AC = rea de Corte;VC = Volumen de Corte;

VR = Volumen de Relleno;D = Distancia entre las Secciones.


8/8

60592672 corte y relleno jesus

Documents